宽带圆极化交叉偶极子天线制造技术

本发明专利技术公开一种宽带圆极化交叉偶极子天线，包括顶层介质基板

【技术实现步骤摘要】
宽带圆极化交叉偶极子天线


[0001]本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及一种宽带圆极化交叉偶极子天线
。

技术介绍

[0002]无线通信技术快速发展，各种通信制式应运而生，在无线终端设备上常常需要支持不同的通信协议
。
为降低硬件成本，能够兼容多个工作频段的宽带天线很受青睐
。
在电磁干扰中为同时执行雷达
、
电子战和通信的电子功能，要求天线能够覆盖各种无线电频段，因此，设计宽频带圆极化微带天线具有重要的意义
。
圆极化
(CircuLar
‑
PoLarization
，
CP)
波在无线通信中也比线极化波更有优势
。
首先，圆极化波可由任意极化天线接收；其次，圆极化波入射到对称目标上极化旋向发生逆转，因此在无线通信
、
卫星导航时能抑制雨雾干扰，并且具有更好的抗多径反射性能
。
所以，在无线通信系统中圆极化天线往往更受关注
。
[0003]而近年来随着高速数据通信时代的来临，宽带无线通信发展迅猛，宽带无线通信需要的工作带宽比较宽，而微带天线的工作带宽窄的缺点限制了其在发展迅猛的宽带无线通信领域的应用
。
因此，有必要提供一种改进的圆极化天线，可以拓宽圆极化带宽以适用于宽带无线通信
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种宽带圆极化交叉偶极子天线，可以克服常规圆极化微带贴片天线带宽窄的缺点
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种宽带圆极化偶极子天线，包括相互间隔设置的顶层介质基板
、
中层介质基板和底层介质基板；
[0006]所述顶层介质基板的上表面设置有第一正交偶极子，所述第一正交偶极子包括相互正交的第一偶极子贴片和第二偶极子贴片，所述顶层介质基板的下表面设置有第二正交偶极子，所述第二正交偶极子包括相互正交的第三偶极子贴片和第四偶极子贴片，所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片沿所述顶层介质基板呈旋转对称分布；
[0007]所述中层介质基板上设置有分别与所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片耦合的短路枝节；
[0008]所述底层介质基板上设置有反射地，所述底层介质基板和所述中层介质基板之间连接有短路支撑柱，所述短路支撑柱的底端连接所述反射地，所述短路支撑柱的顶端分别连接对应的所述短路枝节；
[0009]所述第一正交偶极子和所述第二正交偶极子通过同轴线缆连接至所述反射地
。
[0010]可选地，所述同轴线缆的外导体与所述第二正交偶极子连接，所述同轴线缆的内导体向上穿过所述顶层介质基板并与所述第一正交偶极子连接
。
[0011]可选地，所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片相互靠近的一端通过第一圆环连接，所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片中的一者伸出一被所述第一圆环部分
围绕的第一凸部；
[0012]所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片相互靠近的一端通过第二圆环连接，所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片中的一者伸出一被所述第二圆环部分围绕的第二凸部；
[0013]所述同轴线缆的外导体与所述第二凸部连接，所述同轴线缆的内导体穿过所述第二凸部和所述顶层介质基板后与所述第一凸部连接
。
[0014]可选地，所述同轴线缆由所述中层介质基板穿过
。
[0015]可选地，所述底层介质基板的下表面设有所述反射地，所述同轴线缆穿过所述底层介质基板以与所述反射地连接
。
[0016]可选地，所述中层介质基板上设置有四个所述短路枝节，四个所述短路枝节分别对应所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片设置以分别进行耦合
。
[0017]可选地所述中层介质基板具有四个直角，所述短路枝节呈
L
形且分别沿所述中层介质基板的四个直角的边缘延伸
。
[0018]可选地，所述中层介质基板的上表面设有所述短路枝节，所述短路支撑柱支撑在所述中层介质基板的下表面并向上穿过所述中层介质基板以与对应的所述短路枝节连接
。
[0019]可选地，以所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片的旋转对称中心点为原点建立直角坐标系，所述第一偶极子贴片和所述第三偶极子贴片沿
X
轴设置，所述第二偶极子贴片和所述第四偶极子贴片沿
Y
轴设置；
[0020]所述中层介质基板的上表面为正方形且其两条对角线分别与
X
轴和
Y
轴重合
。
[0021]可选地，各所述偶极子贴片呈八边形状，由矩形切角形成
。
[0022]本专利技术实施例中，中层介质基板上设置有分别与第一偶极子贴片
、
第二偶极子贴片
、
第三偶极子贴片和第四偶极子贴片耦合的短路枝节，底层介质基板上设置有反射地，底层介质基板和中层介质基板之间连接有短路支撑柱，短路支撑柱的底端连接反射地，短路支撑柱的顶端分别连接对应的短路枝节，进而能够产生两个谐振频点，同时在低频处增加一个右旋圆极化频点，有效拓宽了阻抗带宽和轴比带宽
。
[0023]另外，本专利技术实施例中，通过加入圆环结合偶极子贴片的设计，可以引入两个谐振频点，同时形成两个正交的幅度相等的主模，并且两者的相位相差
90
°
，能够产生两个右旋圆极化频点，拓宽了阻抗带宽和轴比带宽
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的立体结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的顶层介质基板的上表面俯视图；
[0026]图3为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的顶层介质基板的下表面俯视图；
[0027]图4为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的侧视图；
[0028]图5为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的中层介质基板的上表面俯视图；
[0029]图6为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的底层介质基板的下表面俯视图；
[0030]图7为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的仿真
S11
参数曲线图；
[0031]图8为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的仿真的左旋圆极化和右旋圆极化增益曲线图；
[0032]图9为本专利技术实施例宽带圆极化交叉偶极子天线的仿真的轴比参数曲线图；
[0033]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽带圆极化交叉偶极子天线，其特征在于，包括相互间隔设置的顶层介质基板
、
中层介质基板和底层介质基板；所述顶层介质基板的上表面设置有第一正交偶极子，所述第一正交偶极子包括相互正交的第一偶极子贴片和第二偶极子贴片，所述顶层介质基板的下表面设置有第二正交偶极子，所述第二正交偶极子包括相互正交的第三偶极子贴片和第四偶极子贴片，所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片沿所述顶层介质基板呈旋转对称分布；所述中层介质基板上设置有分别与所述第一偶极子贴片
、
所述第二偶极子贴片
、
所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片耦合的短路枝节；所述底层介质基板上设置有反射地，所述底层介质基板和所述中层介质基板之间连接有短路支撑柱，所述短路支撑柱的底端连接所述反射地，所述短路支撑柱的顶端分别连接对应的所述短路枝节；所述第一正交偶极子和所述第二正交偶极子通过同轴线缆连接至所述反射地
。2.
如权利要求1所述的宽带圆极化交叉偶极子天线，其特征在于，所述同轴线缆的外导体与所述第二正交偶极子连接，所述同轴线缆的内导体向上穿过所述顶层介质基板并与所述第一正交偶极子连接
。3.
如权利要求2所述的宽带圆极化交叉偶极子天线，其特征在于，所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片相互靠近的一端通过第一圆环连接，所述第一偶极子贴片和所述第二偶极子贴片中的一者伸出一被所述第一圆环部分围绕的第一凸部；所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片相互靠近的一端通过第二圆环连接，所述第三偶极子贴片和所述第四偶极子贴片中的一者伸出一被所述第二圆环部分围绕的第二凸部；所述同轴线缆的外导体与所述第二凸部连接，所述同轴线缆的内导体穿过所述第二凸部和所述顶层介质基板后与所述第一凸部连接
。4.
如权利要求1至3任一项所述的宽带圆极化交叉偶极子天线，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林娴静，黄政，江小敏，邱智霖，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：